摘要：目前地下厚大矿体开采方法主要采用嗣后充填法,研究爆破开采对围岩和充填体的动力学响应至关重要。为此,针对鞍本区域某厚大矿体空场嗣后充填法开采中面临的围岩—充填体损伤破坏和地表爆破振动控制安全问题,通过拉—压剪耦合爆破损伤力学模型数值模拟,开展了围岩—充填体损伤区空间分布规律研究,揭示了矿体与充填体的损伤区分布以及爆破震动波传播规律,为爆破参数优化设计提供理论支撑。研究结果表明:在采场生产爆破作用下,可将爆破损伤区划分为强扰动区(D=1.0)和弱扰动区(D<1.0),强扰动区深度均大于弱扰动区,整体分布随着深度呈现出非线性递减规律;充填体对爆破振动波的传播有明显地弱化机制,振动速度场总体呈现出非对称分布,地表监测质点峰值振动速度满足规范要求。

摘要：结合实际工程需要,建立片帮分级标准,在此基础上提出由片帮发育部位和发育程度推测主应力方向的相关方法;同时,结合室内试验、切片扫描等手段,深入研究片帮面上拉张裂纹的成因机制,给出由拉张裂纹延伸方向确定初始地应力方向的方法。最后以我国西南一水电工程为例,基于坝址区片帮和拉张裂纹的调研结果,推测坝址区大主应力方向及其变化规律,对地应力测试工作形成有效补充,为后期工程设计提供支撑。

摘要：应用FISH语言改进FLAC^(3D)软件的非饱和渗流计算功能,同时等效模拟渗流过程中土体强度折减和膨胀力增加的力学特性,提出降雨入渗下膨胀性黄土隧道围岩大变形破坏数值演化分析方法.依托某膨胀性黄土隧道工程实例,将隧道围岩变形及力学特性现场测试与计算结果比较,验证了该数值方法的适用性.结果表明:降雨持续作用下隧道围岩位移随含水率呈台阶形增长,分析得出了位移出现极大值时对应的含水率,在膨胀土隧道工程实践中可以此作为安全施工的一项监控指标;降雨持续作用60 h,隧道边墙正弯矩明显增大,初期支护向内挤出变形严重,围岩体剪切应变发育显著,且地表山体边坡发育出大面积塑性贯通区,数值分析有效揭示了隧道洞内塌方及地表山坡滑塌破坏机理.研究成果可对膨胀性黄土隧道围岩稳定性分析和变形控制提供一定的指导.

摘要：尼泊尔那苏瓦卡里水电站隧洞工程大部分埋深较大,在高地应力状态下很可能会面临软岩变形和硬岩岩爆等复杂地质灾害。文章采用水压致裂法对尼泊尔那苏瓦卡里水电站进行了三维地应力测量,测点处的最大主应力为10.47 MPa,方位角为18°和15°,近水平;中间主应力为9.01 MPa,方位角和倾角分别为158°和71°,倾角较大;最小主应力为6.34 MPa,方位角和倾角分别为285°和12°。工程区现今地壳应力场表现为构造应力起主导作用的基本特征,工程区地应力状态为中等应力水平。根据测量结果对隧洞围岩破坏机理进行了研究,结果表明,隧洞围岩破坏形式为劈裂剥落,隧洞轴线与主应力方向大角度相交以及中等偏高的应力水平是导致围岩发生破坏的主要原因。

摘要：地下钻孔围岩破坏会导致塌孔、卡钻、挤毁套管等工程事故。为探讨钻孔围岩的破坏机理和过程,文章建立了尺寸为800 mm×800 mm×200 mm(长×宽×厚)、中心为φ160 mm的钻孔物理模型,向模型施加逐步增大的边界荷载从而模拟钻进过程中围岩的破坏过程;在此基础上,考虑到围岩的应变软化特性,利用FLAC^(3D)中的应变软化模型建立钻孔数值模型并进行求解。物理和数值模拟结果显示:边界荷载加至3.88 MPa时,围岩塑性区开始发育,孔壁出现微小裂纹;到3.94 MPa时,塑性区快速扩展,裂纹扩展到整个孔壁;随后塑性区扩展速率减缓,围岩破坏相对稳定;当荷载加至4.44 MPa时,在较短时间和应力区间内,塑性区和残余区迅速扩展,裂纹迅速增加、贯通,孔壁出现明显破裂带,围岩破坏显著;此后荷载加至4.88 MPa的过程中,塑性区和残余区扩展缓慢,无明显破坏发生。该数值模拟与物理模拟结果和淮北青东矿839工作面的钻孔电视观测结果较为吻合,研究成果能够为区内勘探孔、水文孔的选址及钻进方案设计提供一定的理论依据和实践指导。

摘要：针对受侧方采动影响巷道变形量大、支护困难等问题,以补连塔煤矿22304回风平巷为研究背景,通过理论分析及数值模拟方法获得巷道围岩应力分布规律,并从多维角度分析采空区侧留巷围岩不同位置、主应力差值及塑性区三者之间的关系,得出围岩破坏机理,进一步对其补强支护围岩控制效果进行分析。结果表明:采空区侧留巷围岩应力分布在空间上呈现一定规律性,主应力变化幅度较大位置出现在工作面后方,主应力差值在煤壁后方约300 m处达到稳定;主应力差值与塑性区尺寸具有正相关性;工作面后方围岩主应力大小和方向变化导致塑性区非对称分布特征;进而确定补强支护关键部位,经分析该补强方案具有较强针对性,可达到协同控制两帮及顶板的目的,保证围岩稳定性。

摘要：近距离煤层开采条件下,下煤层巷道围岩变形破坏会受到上煤层开采的影响。以高家梁煤矿2-2上和2-2中两层煤开采为背景,首先根据煤柱底板载荷传递公式,得到了2-2上煤层不同宽度区段煤柱底板应力分布情况,确定上煤层区段煤柱宽度、下煤层区段煤柱宽度、层间距和煤柱错距4个主要影响因素。然后,采用正交试验设计数值模拟方案,以下层煤巷道围岩塑性区面积为指标,研究上述因素对高家梁煤矿2-2中煤层巷道破坏的影响程度。试验结果表明,高家梁煤矿2-2中煤层巷道围岩破坏各因素的显著性次序为:层间距>煤柱错距>下煤层区段煤柱宽度>上煤层区段煤柱宽度。该研究对高家梁煤矿2-2中煤层巷道开拓布置及稳定性控制具有一定的指导意义。

摘要：深埋隧洞围岩强度和应力水平矛盾突出,破坏模式多样,但缺乏相应的支护设计经验。以锦屏二级水电站深埋隧洞为工程背景,对深埋围岩容易出现的破坏模式进行了系统的总结,并深入分析了不同破坏模式隐含的深层次力学机理。高应力破坏风险和程度的不同也决定了锚杆类型选择和参数设计。为此,系统分析了目前地下工程中常用的水胀式锚杆、涨壳式锚杆和螺纹钢锚杆的工程特性和力学特性,并针对锦屏二级深埋隧洞工程进行了适应性评价。研究成果可以为类似的工程提供直接的经验借鉴和技术支撑。

摘要：通过对锦屏一级水电站地下厂房的工程地质条件、布置与结构设计、工程监测资料的汇总分析,针对围岩破坏与地应力、强度应力比、地质结构面、洞室布置与结构的相关关系分析,重点分析围岩破损与施工开挖程序、分层、爆破、支护结构与支护时机选择的相关关系,认为在高地应力条件施工中创新采用的应力有限释放控制技术(含不同围岩的个性化爆破设计、动态确定岩壁吊车梁浇筑时间、大型地下洞室群交岔口施工技术、圆筒形建筑螺旋形立体开挖支护施工技术)对围岩变形破坏控制起到了重要的作用。根据前人相关研究成果,参考和引用了理论、原理、计算分析方法、试验方法和相关数据,结合本工程的实际情况,对施工技术进行研究,解决工程施工的实际问题,指导工程施工,也为类似工程研究与实施提供参考。

摘要：杨房沟水电站地下厂房开挖区工程地质条件复杂,围岩破坏效应控制是施工组织设计的关键。通过现场观察与测试,统计和分析了地下厂房应力分布特征、围岩破坏类型及破坏程度,建立了开挖区地应力与围岩破坏响应的联系,并用3DEC模拟了中导洞开挖过程中围岩变形、塑性区分布及主应力的分布特征,为围岩开挖稳定提供了科学依据与技术指导。